Лигатура ванадий ВнАл-50 в Минске


Лигатура ванадий ВнАл-50 — алюминиево-ванадиевая лигатура для микролегирования стали

Лигатура ванадий ВнАл-50 — алюминиево-ванадиевая композиция, применяемая для ввода ванадия в сталь и сплавы при производстве высокопрочного проката, рельсовой продукции и труб большого диаметра. Массовая доля ванадия в сплаве составляет 48–52 %, алюминия — остальное. ВнАл-50 относится к группе восстановительных лигатур, получаемых алюминотермическим способом, и поставляется в виде кусковых слитков или дробленого материала с контролируемым гранулометрическим составом.

Химический состав и структура

Основное назначение ВнАл-50 — обеспечение стабильного усвоения ванадия при ковшевой обработке стали. Алюминий в составе лигатуры выполняет функцию раскислителя и теплового компенсатора, что позволяет снизить перепад температур при введении присадки. Содержание примесей ограничено: кремний — не более 1,5 %, железо — до 2,0 %, углерод — до 0,5 %. Фазовый состав представлен интерметаллидами VAl и VAl, что обеспечивает равномерное растворение лигатуры в жидком металле.

Технология применения в сталеплавильном производстве

Лигатура ВнАл-50 вводится в сталеразливочный ковш при выпуске плавки или в процессе доводки на агрегате ковш-печь. Оптимальная крупность кусков — 20–80 мм для ковшевой обработки и 5–25 мм для трайб-аппаратов. Усвоение ванадия при использовании лигатуры достигает 92–96 %, что существенно выше, чем при применении феррованадия в комбинации с алюминием. Температура плавления лигатуры — 1350–1450 C, плотность — 3,8–4,2 г/см.

Влияние на свойства стали

Микролегирование ванадием через ВнАл-50 обеспечивает формирование мелкодисперсных карбонитридов V(C,N), которые препятствуют росту зерна аустенита при нагреве и способствуют дисперсионному упрочнению феррита. Это особенно важно для:

  • рельсовой стали с пределом прочности 1180–1280 МПа;
  • трубных марок стали класса прочности К60–К65;
  • арматурного проката классов А500С и А600С;
  • фасонного проката для мостостроения;
  • листового проката для судостроения и ветроэнергетики.

Преимущества перед феррованадием

Использование ВнАл-50 позволяет сократить расход алюминия на раскисление на 0,3–0,5 кг/т стали, поскольку алюминий уже входит в состав лигатуры. Кроме того, снижается угар ванадия за счет образования стабильных оксидных соединений в шлаке. Лигатура обеспечивает более равномерное распределение ванадия по объему ковша благодаря меньшей плотности по сравнению с феррованадием и лучшей смачиваемости жидкой сталью.

ПараметрВнАл-50Феррованадий FeV80Ванадиевый концентратМетод контроля
Массовая доля V, %48–5275–8218–22Титриметрия
Плотность, г/см3,8–4,26,0–6,52,5–3,0Гидростатический
Температура плавления, C1350–14501480–15501650–1700Дериватограф
Усвоение V в стали, %92–9688–9375–85Химический анализ
Расход Al на раскисление, кг/т0,2–0,40,6–0,91,0–1,5Технологический учет

Условия поставки и хранения

Лигатура ВнАл-50 поставляется в стальных барабанах или мягких контейнерах МКР массой 500–1000 кг. Дробленая фракция упаковывается в мешки по 25–50 кг. Хранение допускается в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75 %. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий, исключающих контакт с влагой и агрессивными средами. Перед введением в ковш рекомендуется подогрев лигатуры до 80–120 C для удаления поверхностной влаги и предотвращения выбросов металла.

Вопросы и ответы

Чем отличается ВнАл-50 от феррованадия?

ВнАл-50 содержит алюминий в качестве восстановителя и теплового компенсатора, что обеспечивает более высокое усвоение ванадия (92–96 %) и снижает расход алюминия на раскисление. Плотность лигатуры ниже, чем у феррованадия, что улучшает растворение в жидкой стали.

Для каких марок стали применяется ВнАл-50?

Лигатура используется для микролегирования рельсовых сталей, трубных марок класса прочности К60–К65, арматурного проката А500С–А600С, а также низколегированных сталей для мостостроения и судостроения.

Какая оптимальная фракция лигатуры для ковшевой обработки?

Для введения в сталеразливочный ковш применяется фракция 20–80 мм, для трайб-аппаратов — 5–25 мм. Мелкая фракция обеспечивает более быстрое растворение, но требует защиты от уноса шлаком.

Как контролируется качество лигатуры при приемке?

Каждая партия проверяется на содержание ванадия, алюминия и примесей методом титриметрического или атомно-эмиссионного анализа. Дополнительно контролируется гранулометрический состав и отсутствие посторонних включений.